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    [原创]变焦曲线的编程计算及升力角调整 [复制链接]

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    离线phoenixzqy
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2014-04-23
    变焦曲线的设计及升力角的调整,均应该由光学设计师来完成,而不是交给机械设计师,为难机械设计师。 d#OAM;0}5  
    _NB*+HVo  
    有朋友看到日本人的光学设计图纸,有手动计算的变倍曲线,叹为观止。 f^-ot@w  
    mW$Oi++'d  
    其实,手动计算很简单,只不过我们用软件太多,把光学的基础知识都给忘掉了。(这就像人类是猴子的时候,爬树都很厉害。现在看到有人徒手上树摘椰子,觉得很厉害,其实人类先前,谁爬树都很厉害。)   做设计都用软件,做变倍曲线用插值、优化,提高mtf用操作数硬拉的方法。 插值那个方法还不错,硬拉mtf这个,就很不好了。光学系统没有那样的能力,硬拉是没有用的。 @eM$S5&n$  
    2!6E~<~HC  
    很多做变倍曲线,都采用在软件里差值的办法。我公司一同事早几年参加过北理某老师的培训,也这么讲的。插值,让软件优化。我做事比较偷懒,做什么都想找到快捷的方法。因此,在做变倍曲线的时候,查了一些资料,写了计算的一个小程序,这样调整升力角方便一些,尤其是一些镜片移动距离过长的。 UZdGV?o ?  
    4fIjVx  
    首先,要有一个已经校正好的变倍系统。 {+m8^-T  
    F$-fj "jC  
    (1)实际透镜转换到理想透镜之后,将变倍组、补偿组、固定组等透镜组,转换成理想透镜;转换成理想透镜之后,可以根据 变焦系统的高斯解分析方法, 把各理想透镜之间的间距计算出来。 BhYvEbt  
    实际透镜到理想透镜的转换,需要用到主平面的知识。这些都是《工程光学》、《应用光学》里老生常谈的问题了。可能现在大家用软件多了,都不太注意这些知识了。其实想要把软件使用好,发挥最大的功能,很多时候,数学知识和光学知识就显得非常重要了。 2F+"v?n=\  
    >$tU @mq  
    (2)变焦系统高斯解的分析方法变焦系统高斯解的分析方法,可参看《变焦光学系统设计》。我在这里简单说一下:一个透镜焦距为f,如果物象不在透镜的同一侧,那么,如果物和像距离小于4f,那么这个透镜是补偿不了这样的一段光路;如果距离大于4f,那么透镜有两个补偿的位置,计算曲线时,选取和变倍组放大倍率变化趋势相同的那个解。 \%&A? D  
    ?YMBZ   
    (3)理想透镜间隔转化到实际间隔这一步是第一步的反过程。 b}DC|?~M  
    求出各理想透镜之间间距之后,剩下的就是转化到实际透镜了。 1tq ^W'  
    et/:vLl13  
    (4)升力角的调整以两组元为例,如果一个是以直线运动的话,另一个的运动是按照二次曲线来的。势必造成一端升力角大,一端升力角小。 .*f 6n|  
    我们可以调整直线运动的那个组元,让他的移动也是曲线,我们可以设定其运动曲线,让其升力角小的那一端,配合另一组元升力角大的那端,从而降低扭转时需要的力。 Y=4 7se=h"  
       Ims?  
    大概就这么多吧。其实就是根据近轴光学,求出主平面,转换成变焦系统的方程组,然后解几个方程,再变换回实际系统。 k33\;9@k  
    用到的数学知识、光学知识都非常简单。 SXP(C^?C  
    .'&pw }F  
    2014年5月07-09,成像光学设计培训班(上海);5月16-18照明光学设计培训班(上海);开始报名了!!! < =~=IZ)  
    QQ:156077988  Email:phoenixzqy@163.com
     
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    离线菲索干涉
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    只看该作者 50楼 发表于: 2021-12-31
    高手啊,什么时候有培训变焦镜头凸轮设计
    离线codev1502
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    只看该作者 49楼 发表于: 2020-11-11
    受教了
    离线phoenixzqy
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    只看该作者 48楼 发表于: 2020-05-02
    回 wmh1985 的帖子
    wmh1985:楼主,有MACROS可以分享一下! (2019-04-03 09:46)  /eQAGFG  
    ,!l_  
    我使用matlab写的,没有用宏语言。
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    离线phoenixzqy
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    只看该作者 47楼 发表于: 2020-05-02
    回 yinge丶 的帖子
    yinge丶:看见有些文献是把变倍组运动整成二次曲线,来优化升力角,有些是选取什么复合曲线,但是我很怀疑这是不是一个最优值,而且升力角感觉也和凸轮半径和凸轮转的角度有关,那到底怎么优化这个曲线呢[表情]  (2018-06-06 09:50)  jA{5)-g  
    OBAO(Ke  
    计算出压力角之后,持续调整曲线,直到各焦段力度相差不大为止。
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    离线wmh1985
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    只看该作者 46楼 发表于: 2019-04-03
    楼主,有MACROS可以分享一下!
    离线lzhdear
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    只看该作者 45楼 发表于: 2018-06-20
    谢谢分享了,学习 m# {'9 |  
    离线yinge丶
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    只看该作者 44楼 发表于: 2018-06-06
    看见有些文献是把变倍组运动整成二次曲线,来优化升力角,有些是选取什么复合曲线,但是我很怀疑这是不是一个最优值,而且升力角感觉也和凸轮半径和凸轮转的角度有关,那到底怎么优化这个曲线呢
    离线yinge丶
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    只看该作者 43楼 发表于: 2018-05-20
    觉得光学设计,就是考验数学能力
    离线lazygoat
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    只看该作者 42楼 发表于: 2017-08-26
    还是要多学习基础知识才行